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문제 정의
- 먼저, 임도의 경우 효율 적인 산림경영을 위해 법적으로 관리되는 대표적인 산림기반시설(산림자원법 제 9조)이므로, 전반적인 산림관리 효율성을 나타내는 정량적인 지표로 임도밀도를 사용하였다. 또한 사유림과 시업지 비율을 변수로 사용함으로써 산림관리의 주체 및 관리목적이 산림 구성에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고자 하였다. 연간 벌채재적의 경우 산림의 물리적 이용을 통해 산림 구성에 직접적으로 외생적 충격을 가하는 변수이기 때문에 설명변수로 선정하였으며, 지역특성을 반영하는 변수로 인구밀도 또한 모형에 포함하였다.
- 본고에서는 기후변화를 포함한 여러 가지 여건 변화가 우리나라 산림에 미치는 영향 을 살펴보고 미래 기후변화에 따른 산림의 변화를 예측하기 위하여 산림 구성 중에서도 임상(forest type) 수준의 자료를 이용하였다. 이와 같은 임상별 산림 구분은 매년 산림 및 임업동향을 파악하고(산림기본법 제 12조) 산림관리 정책을 수립하기 위해서도 활용 되고 있어 유용성 있는 구분 단위라고 할 수 있다.
- 본고에서는 다양한 자연적 요인과 사회 정책적 요인들이 우리나라 산림의 임상변화에 미치는 영향을 실증적으로 분석하였으며, 그 결과는 다음의 과 같다.
가설 설정
- 앞서 <표 3>에서 제시한 임상모형 추정식을 바탕으로 여러 가지 자연적, 사회 정책적 변수가 임상별 비중에 어떤 영향을 미치는지를 살펴볼 수 있었다. 본 절에서는 앞서 추정된 임상모형을 이용하되, 기후변화가 미래 우리나라 임상에 어떠한 영향을 미치는지를 살펴보기 위해 임상모형 내에서 연강수량과 여름철 최고기온 변수를 제외한 나머지 설명변수인 지형 및 사회 정책적 변수에는 변화가 없다고 가정하였다. 미래 임상변화 예측에 사용된 기후변수는 IPCC의 시나리오 중 네 가지의 RCP 시나리오(RCP 2.
제안 방법
- 4) 우리나라의 경우 임상 면적에서 죽림과 무립목지가 차지 하는 비율이 매우 낮고(1995~2010년 평균 3% 미만) 아예 존재하지 않는 지역 또한 많으므로, 본고는 이 두 가지 임상을 제외한 침엽수림, 활엽수림, 혼효림 자료만을 임상모형 의 추정에 활용하였다. 종속변수를 구성하는 θiC, θiB, θiM 은 각각 지역 i의 산림에서 침엽수림, 활엽수림, 혼효림이 차지하는 비중을 의미하며, 활엽수 비중 θiB를 기준임상(base type)으로 하여 보다 구체적으로 다음의 식 (4)와 같은 분할자료 회귀분석 모형을 설정하였다.
- 그 결과 과 같이 2000년대와 2040년대, 2090년 대의 총 임상별 산림면적 및 비율 변화를 살펴볼 수 있었으며, 지역단위(시군) 임상분석의 경우 온도 변수의 일관성이 존재하는 RCP 4.5와 RCP 8.5를 적용하여 시뮬레이션을 시행하였다(, ).
- 즉, 본고는 자료의 특성을 적절히 반영할 수 있도록 분할자료 회귀분석(fractional data regression) 기법을 임상구조 분석에 활용하였으며, 그 결과 임상구조 결정요인 및 영향을 명시적으로 파악 함은 물론 각 결정요인이 임상구조에 미치는 한계적 영향의 통계적 유의성까지 파악하여 제시하였다. 나아가 추정된 임상모형에 IPCC 기후 시나리오를 적용하여 기후변화에 따른 미래 임상구조의 변화를 지역별로 제시하였다.
- 두 번째로 본고는 기존 연구들과 비교하였을 때보다 엄밀한 통계학적 혹은 계량경제 학적 기반을 가진 임상구조 결정요인 분석을 시도하였으며, 그 결과를 이용하여 기후변화의 영향을 예측하였다. 기존 연구들은 기후변수 등이 임상에 미치는 영향을 분석함에 있어 취약성 등을 각 수종별로 분리하여 분석하거나, 기후·환경변수와 임상면적과의 상호관계를 단순회귀분석 또는 선택, 비선택의 이산적인 모형으로 분석을 시도하는 등의 한계를 보이고 있다.
- 따라서 본고에서는 기후를 포함한 산림의 임상구조 결정요인을 분석하기 위해 1차적 으로 지역 내 임상별 비중을 결정하는 함수를 추정하였으며, 추정과정에서 비중 θij가 0 과 1사이에 존재하면서도 그 합이 1이 되어야 한다는 분할자료(fractional data 혹은 compositional data)의 특성을 반영하였다.
- 또한 기후변화로 인해 임상구조의 변화가 예상되는 상황에서 본고는 추정된 임상모형을 이용하여 IPCC의 다양한 RCP 시나리오 하에서 2040년대와 2090년대의 우리나라 산림 구성이 어떻게 변화할지를 지역별 임상비율 변화를 통해 살펴보았다. 추정된 임상 모형과 기후 시나리오를 바탕으로 도출된 미래 임상별 비율변화를 살펴볼 때, 2000년대에 산림면적의 절반정도를 차지했던 침엽수림의 비중이 기후변화로 인해 상당한 정도로 축소될 것으로 예측되었다.
- 먼저, 기존의 자연과학적 연구들과 달리 우리나라 산림조성의 역사적 배경과 산림정책 관련 특성을 반영할 수 있도록 산림 이 위치한 지역의 사회·경제적 특성이나 산림정책 관련 변수를 명시적으로 고려하여 임상구조 결정요인을 파악하였다.
- 반면 사회 정책적 요인이 임상 변화에 미치는 영향에 대한 연구는 따로 찾아보기 힘들 며, 본고는 다음과 같은 이유에서 여러 가지 산림관리 관련 요인들과 지역 특성변수를 임상 변화에 영향을 미칠만한 사회 정책적 요인으로 선정하였다. 먼저, 임도의 경우 효율 적인 산림경영을 위해 법적으로 관리되는 대표적인 산림기반시설(산림자원법 제 9조)이므로, 전반적인 산림관리 효율성을 나타내는 정량적인 지표로 임도밀도를 사용하였다. 또한 사유림과 시업지 비율을 변수로 사용함으로써 산림관리의 주체 및 관리목적이 산림 구성에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고자 하였다.
- 본 절에서는 앞서 추정된 임상모형을 이용하되, 기후변화가 미래 우리나라 임상에 어떠한 영향을 미치는지를 살펴보기 위해 임상모형 내에서 연강수량과 여름철 최고기온 변수를 제외한 나머지 설명변수인 지형 및 사회 정책적 변수에는 변화가 없다고 가정하였다. 미래 임상변화 예측에 사용된 기후변수는 IPCC의 시나리오 중 네 가지의 RCP 시나리오(RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5)이며, 우리나라 기상청에서 제공하는 시군구 일별 기후자료를 이용하였고 이 중 구 단위 자료의 경우 평균값을 이용하여 시군 기후변수로 변환하여 사용하였다. 각각의 시나리오별 기후변수의 기초통계량은 <표 5>와 같다.
- 본고는 기후변화에 따른 산림 변화를 연구한 선행연구들에서 자연적 요인으로만 구성된 모형을 사용한 것과 달리 추가적으로 여러 가지 사회 정책적 변수들을 반영하여 각 설명변수에 따른 임상변화의 영향을 실증적으로 분석하였다. 우리나라 산림조성의 역사적 배경과 현재까지의 산림정책 기조를 고려할 때 이러한 사회 정책적 요인을 반영하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.
- 본고는 사회 정책적 변수를 반영하기 위해 이들 변수 정보가 제공되는 최소 행정단위인 시군 자료를 사용했다는 한계가 있지만, 대신 국가 산림통계와 행정자료를 적절히 결합하여 지역단위의 기후 혹은 자연·환경적 변수 외의 사회·경제적 변수나 산림정책 관련 변수가 침엽수림, 혼효림, 활엽수림에 미치는 영향을 명시적으로 반영하는 임상구조 분석을 전국에 걸쳐 시도하였다.
- 본고는 식 (2)와 같이 로그-비율을 이용하는 회귀분석을 시도함에 있어 여러 가지 임 상이 서로 경합하며 자연적, 사회 정책적 여건에 의해 면적 비율이 결정되도록 하였으며, 공간적인 분석단위는 사회 정책적 변수자료의 확보가 가능한 최소 행정구역 단위인 시 군으로 하였다. 즉, 전국 163개 시군(2010년 기준 행정구역으로 통일)의 9개년(2001~2009년) 자료(관측치 수=163*9=1,467개)를 통합(pooling)하여 임상모형을 추정하였다.
- 본고는 특정 지역의 산림이 침엽수림, 활엽수림, 혼효림의 세 가지 임상으로 구성된다고 보고, 이들 구성비의 합이 1이 되어야 한다는 자료의 특성을 정확히 반영하되 각 임상에 대한 기후 및 환경변수와 사회·경제적 변수, 산림정책 관련 변수 등의 영향을 명시적인 함수형태로 도출하는 분석기법을 사용한다.
- 본고에서는 기후변화가 우리나라 산림 구성을 어떻게 변화시키는지 알아보기 위해 임상모형에 투입될 기후변수로 의 시나리오별 미래 기후변수를 사용하였으며, 임상모형의 종속변수를 도출한 후 이를 임상별 면적비로 환산함으로써 미래 각 지역의 임상별 산림면적을 계산하였다.
- 본고의 임상모형에 포함된 자연적 요인들의 경우 기후변화에 따른 산림 구성 변화를 연구한 여타 연구들이 제시한 기후 및 지형변수를 참고하여 구성한 것이며, 모형의 분석 단위인 행정구역 단위로 적용할 수 있는 자료를 활용하였다. 이 중 산림률의 경우 선행연구에 제시되지는 않았으나 본고의 임상모형에는 지역의 지형적 특성을 나타내는 변수로 포함하였다.
- 또한 사유림과 시업지 비율을 변수로 사용함으로써 산림관리의 주체 및 관리목적이 산림 구성에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고자 하였다. 연간 벌채재적의 경우 산림의 물리적 이용을 통해 산림 구성에 직접적으로 외생적 충격을 가하는 변수이기 때문에 설명변수로 선정하였으며, 지역특성을 반영하는 변수로 인구밀도 또한 모형에 포함하였다. 임도밀도가 높아 산림관리의 효율성이 개선되고 사유림과 시업지 비율이 높아져 산림경영방식 및 경영목적에 가해지는 제약이 완화될 경우 임목 생산 용도로 선호되는 수종인 침엽수의 비율이 높아질 것으로 예상되며, 해당년도의 벌채재적이 높아질 경우 임목 생산 용도로 선호되는 침엽수의 비중이 일시적으로 낮아질 것으로 예상된다.
- 다음으로 기후변화에 따라 우리나라 산림의 임상별 비율이 어떻게 변화할지를 지역 단위(시군)로 분석한 결과는 <그림 2>, <그림 3>과 같다. 이는 시간별 시나리오별 임상 비율의 변화를 지역적으로 분석한 결과를 보여주고 있으며, 앞서 언급하였듯이 온도 변수의 일관성이 존재하는 RCP 4.5와 RCP 8.5를 적용하여 시뮬레이션을 시행하였다. 먼저 <그림 2>와 <그림 3>에서 현재의 2000년대 임상비율을 살펴볼 때 동부 산림지역과 서부 해안지역에 침엽수림 비중이 높게 나타나고 있으며 반대로 내륙지역에는 활엽수 비중이 높게 나타남을 확인할 수 있다.
- 임상모형 내 설명변수로는 온도, 강수와 같은 기후 변수와 고도 및 산림률과 같은 지형변수를 임상 선택에 영향을 미치는 자연적 요인(zi )으로 반영하였고, 인구밀도, 임도 밀도, 사유림 비율, 시업지 비율, 벌채재적 변수를 임상 선택에 영향을 미치는 사회 정책적 요인(xi)으로 반영하였다.
- 본고는 특정 지역의 산림이 침엽수림, 활엽수림, 혼효림의 세 가지 임상으로 구성된다고 보고, 이들 구성비의 합이 1이 되어야 한다는 자료의 특성을 정확히 반영하되 각 임상에 대한 기후 및 환경변수와 사회·경제적 변수, 산림정책 관련 변수 등의 영향을 명시적인 함수형태로 도출하는 분석기법을 사용한다. 즉, 본고는 자료의 특성을 적절히 반영할 수 있도록 분할자료 회귀분석(fractional data regression) 기법을 임상구조 분석에 활용하였으며, 그 결과 임상구조 결정요인 및 영향을 명시적으로 파악 함은 물론 각 결정요인이 임상구조에 미치는 한계적 영향의 통계적 유의성까지 파악하여 제시하였다. 나아가 추정된 임상모형에 IPCC 기후 시나리오를 적용하여 기후변화에 따른 미래 임상구조의 변화를 지역별로 제시하였다.
- 본고는 식 (2)와 같이 로그-비율을 이용하는 회귀분석을 시도함에 있어 여러 가지 임 상이 서로 경합하며 자연적, 사회 정책적 여건에 의해 면적 비율이 결정되도록 하였으며, 공간적인 분석단위는 사회 정책적 변수자료의 확보가 가능한 최소 행정구역 단위인 시 군으로 하였다. 즉, 전국 163개 시군(2010년 기준 행정구역으로 통일)의 9개년(2001~2009년) 자료(관측치 수=163*9=1,467개)를 통합(pooling)하여 임상모형을 추정하였다.
대상 데이터
- 본고에서는 지금까지 진행된 다수의 산림환경관련 연구들과 마찬가지로 산림의 임상 구조를 조사하고 기후변화에 따른 임상변화를 예측하는 것을 분석대상으로 하되, 기존 연구들과는 크게 두 가지 측면에서 차별성을 가진다. 먼저, 기존의 자연과학적 연구들과 달리 우리나라 산림조성의 역사적 배경과 산림정책 관련 특성을 반영할 수 있도록 산림 이 위치한 지역의 사회·경제적 특성이나 산림정책 관련 변수를 명시적으로 고려하여 임상구조 결정요인을 파악하였다.
- 한화진(2007)은 기후변화에 따른 임상별 취약성을 평가하기 위해 CEVSA 모델을 사용하였으며, 기후 및 토양자료와 식생자료를 이용하여 분석을 시행하였다. 이 연구의 경우 임상을 상록침엽수림, 상록활엽수림, 낙엽활엽수림, 혼효림으로 나누어 분석하였으며 따라서 일부가 아닌 모든 임상 유형을 대상으로 분석을 시행하였다고 할 수 있다. 하지만 이 또한 취약성 등급으로 나타나는 모델의 결과를 추후에 임상별 잠재식생 분포도로 전환해주는 과정을 거쳐야 하기 때문에 기후변수를 포함한 투입변수 변화가 임상에 미치는 영향을 파악하기가 쉽지 않다.
데이터처리
- 즉, 에서 제시한 임상모형 추정계수의 분산을 이용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 1,000회 시행하고, 신뢰구간을 이용해 한계효과의 크기가 통계적으로 유의한지를 확인 하는 방식으로 통계적 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 분할자료 회귀분석은 Aitchison (1982)이 제안하고 Fry et al. (1996)이 경제학 분야에 최초로 도입한 것으로서, 다음의 식 (2)와 같이 특정 지역에서의 임상 j 비중인 θij와 기준이 되는 또 다른 임상(base type) 비중 θij의 비율을 취한 후 로그 변환한 값(이하 로그-비율, log-ratio)을 회귀분석의 종속변수 rij로 사용한다.
- 가 0 과 1사이에 존재하면서도 그 합이 1이 되어야 한다는 분할자료(fractional data 혹은 compositional data)의 특성을 반영하였다. 분할자료의 특성을 반영하여 추정하는 몇 가지 방법이 있지만(Murteira and Ramalho, 2016; Kwon et al., 2015), 본고에서는 그중 가장 간편하면서도 많이 사용되고 있는 분할자료 회귀분석(fractional data regression) 기법을 추정에 사용하였다.
- <표 4>에 제시된 한계효과를 통해 침엽수림 비율과 혼효림 비율에 각 설명변수가 미치는 영향을 살펴보면, 종속변수 복원에 따라 설명변수가 미치는 영향의 크기는 달라졌으나 그 방향성이 <표 3>의 임상모형 추정결과와 일치하는 것을 확인할 수 있다. 이렇게 도출된 한계효과는 추정 파라메터에 대한 비선형함수이기 때문에, 그 통계적 유의성을 검정하기 위해 추가적으로 Krinsky and Robb (1986)이 제시한 방법을 이용하였다. 즉, <표 3>에서 제시한 임상모형 추정계수의 분산을 이용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 1,000회 시행하고, 신뢰구간을 이용해 한계효과의 크기가 통계적으로 유의한지를 확인 하는 방식으로 통계적 유의성을 검정하였다.
성능/효과
- 10) 모형 내 거의 모든 변수가 유의수준 1%에서 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있으며, 유의수준 5%에서는 모형 내 모든 변수가 임상변화에 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.11)
- 14) 이와 같은 맥락에서 지역 평균고도가 낮고 지역 내 산림 비중이 낮아 산림관리가 더 용이하고 많은 자원을 산림관리에 투입할 수 있는 여건이 조성 될수록 침엽수림과 혼효림 비중이 높아지며, 활엽수림 비중은 낮아지는 것을 확인할 수 있다.15)
- 2) 지역 i의 여러 가지 특성이 임상 비중에 미치는 영향은 임상별로 다르게 나타나므로, 두 파라메터 벡터 αj, βj는 임상 j에 따라 다른 값을 가지게 된다.
- 마지막으로, <그림 4>는 지역별 산림면적 및 초기 임상 비율, 그리고 미래 기후여건의 이질적 변화를 모두 고려하여 2000년대 대비 침엽수림의 실제 감소면적을 나타낸 결과이다. 2000년대에 침엽수림 비중이 높게 나타나고 있는 동부 산악지대와 서부 해안지대 보다, 내륙지역 침엽수림의 절대적인 감소면적이 매우 크게 나타남을 확인할 수 있다. 즉, 기후변화는 우리나라에서 침엽수림 비중이 현재에도 낮은 곳에 해당하는 지역의 침엽수림 면적을 더욱 줄여 지역 간 침엽수 임상 비율의 차이를 더 심화시키는 방향으로 영향을 미칠 것임을 예측할 수 있다.
- 3) 또한 회귀 분석의 결과를 이용하여 설명변수인 zi 나 xi 변화가 임상별 비중에 미치는 영향을 예측 할 수 있다.
- 반면 총 산림면적에서 혼효림이 차지하는 비중은 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 결과적으로 2000년대에 비해 연강수량이 240mm 높고 여름철 최고기온이 5도 높은 2090년대의 RCP 8.5 기후여건하에서, 2000년대에 비해 침엽수림이 총 산림면적의 10% 정도 감소하고 활엽수림이 10% 정도 증가하는 큰 변화가 일어날 것임을 예측할 수 있다.
- 즉, <표 3>에서 제시한 임상모형 추정계수의 분산을 이용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 1,000회 시행하고, 신뢰구간을 이용해 한계효과의 크기가 통계적으로 유의한지를 확인 하는 방식으로 통계적 유의성을 검정하였다. 결과적으로 거의 모든 설명변수들이 각 임상비율에 미치는 한계효과가 통계적으로 유의하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
- 혼효림 비중에는 큰 변화가 없는 것으로 나타났으며, 따라서 감소된 침엽수림의 비중만큼 우리나라 산림에서 활엽수림의 비중이 크게 높아질 것이 예상된다. 기후변화에 따른 미래의 임상변화는 지역별로도 상당한 차이를 보이는 것으로 나타났는데, 현재 침엽수림의 비중이 높은 동부 산악지대나 서부 해안지대보다도 현재에도 활엽수림의 비중이 높은 내륙지역에서 침엽수림의 활엽수림으로의 대체가 더 크게 나타날 것으로 예측되었다. 즉, 기후변화는 우리나라의 지역별 임상비율 차이를 더 크게 만드는 방향으로 작용하는 것으로 나타났다.
- 나아가 은 의 결과 중 RCP 4.5와 RCP 8.5의 결과를 보여주고 있는데, RCP 4.5에 비해서는 RCP 8.5가, 2040년대보다는 2090년대의 경우가 침엽수림 비중이 작고 활엽수림 비중이 커지는 것을 확인할 수 있다.
- 또한 자연환경 변수 중 산림관리의 용이성과 관련된 여러 변수들이 임상구조에 영향 을 미치는 것으로 나타났으며, 이는 산림관리가 용이한 지역에서 일반적으로 목재자원으로서의 가치가 활엽수에 비해 높은 침엽수 우선의 조림이 진행되어왔다는 점을 반영 하는 것이라고 할 수 있다.14) 이와 같은 맥락에서 지역 평균고도가 낮고 지역 내 산림 비중이 낮아 산림관리가 더 용이하고 많은 자원을 산림관리에 투입할 수 있는 여건이 조성 될수록 침엽수림과 혼효림 비중이 높아지며, 활엽수림 비중은 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
- 마지막으로 여타 사회·경제적 변수 중 지역 인구밀도의 경우 침엽수림과 혼효림의 비중을 낮추고 활엽수림의 비중을 높이는 요인으로 작용하는데, 이는 인구밀도가 높은 도시지역의 경우 산림의 자원적인 이용가치보다도 그늘형성 및 경관조성의 역할이 더 중요하게 작용하기 때문에 활엽수림의 비중이 높은 것으로 해석할 수 있다.
- 마지막으로, 는 지역별 산림면적 및 초기 임상 비율, 그리고 미래 기후여건의 이질적 변화를 모두 고려하여 2000년대 대비 침엽수림의 실제 감소면적을 나타낸 결과이다.
- 5가, 2040년대보다는 2090년대의 경우가 침엽수림 비중이 작고 활엽수림 비중이 커지는 것을 확인할 수 있다. 반면 총 산림면적에서 혼효림이 차지하는 비중은 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 결과적으로 2000년대에 비해 연강수량이 240mm 높고 여름철 최고기온이 5도 높은 2090년대의 RCP 8.
- 본고에서 사용한 분석기법은 지역별 임상 비중자료의 분할자료로서의 특성을 반영할 수 있는 분할자료 회귀분석을 사용하였으며, 모형의 추정 결과 기후 및 지형 변수와 같은 자연적 요인뿐만 아니라 인구밀도와 같은 사회적 요인, 산림 관리와 관련된 여러 가지 정책적 요인 등이 임상변화에 미치는 영향이 매우 크게 나타남을 확인할 수 있었다.
- 아울러 사회 정책적 변수 중에서도 인간 행위에 의한 산림관리 관련 변수들이 존재하는데, 이들 변수들 또한 산림관리의 편의성을 높이거나 목재자원이용 실현 가능성을 높이는 경우 침엽수림 비중이 높아지는 것으로 나타났다. 즉, 산림 단위면적당 임도연장이 길고, 사유림 및 시업지 비율이 높아 산림의 자원으로서의 이용 및 관리가 활발하게 이루어지는 여건이 조성될수록 침엽수림과 혼효림의 비중이 높아지고 활엽수림 비중이 낮아지는 것으로 나타났다.
- 에 제시된 한계효과를 통해 침엽수림 비율과 혼효림 비율에 각 설명변수가 미치는 영향을 살펴보면, 종속변수 복원에 따라 설명변수가 미치는 영향의 크기는 달라졌으나 그 방향성이 의 임상모형 추정결과와 일치하는 것을 확인할 수 있다.
- 에서 살펴본 기후 시나리오에서는 시나리오 간 기후변수들의 일관성뿐만 아니라 시간에 따른 일관성 또한 잘 드러나지 않았으나, 의 결과에서는 시간이 지날수록 침엽수림 면적이 줄고 활엽수림 면적이 증가하는 비교적 일관 된 결과가 나타나고 있음을 확인할 수 있다.
- 기후변화에 따른 미래의 임상변화는 지역별로도 상당한 차이를 보이는 것으로 나타났는데, 현재 침엽수림의 비중이 높은 동부 산악지대나 서부 해안지대보다도 현재에도 활엽수림의 비중이 높은 내륙지역에서 침엽수림의 활엽수림으로의 대체가 더 크게 나타날 것으로 예측되었다. 즉, 기후변화는 우리나라의 지역별 임상비율 차이를 더 크게 만드는 방향으로 작용하는 것으로 나타났다. 이처럼 사회 정책적 요인을 반영한 보다 정확한 임상모형의 구축과 이를 바탕으로 한 지역별 임상변화 예측은, 지역별 이질성을 고려한 산림부문 기후변화 대응정책에 있어 의미 있는 역할을 할 것으로 기대된다.
- <표 5>에서 살펴본 기후 시나리오에서는 시나리오 간 기후변수들의 일관성뿐만 아니라 시간에 따른 일관성 또한 잘 드러나지 않았으나, <표 6>의 결과에서는 시간이 지날수록 침엽수림 면적이 줄고 활엽수림 면적이 증가하는 비교적 일관 된 결과가 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 미래의 세부 기후변수는 기후변화가 일어나는 방향이나 정도가 변수별, 시나리오별로 차이가 존재하지만, 결과적으로 임상구조에 미치는 영향의 경우 모든 시나리오하에서 침엽수림 비중이 줄고 활엽수림 비중이 늘어나는 공통적인 방향성을 보여주고 있다. 이는 기후변화에 따른 소나무림 적정 생육 범위 변화를 연구한 국립산림과학원(2005)와 기후변화에 따른 임상별 산림 취약성을 연 구한 한화진(2007) 등 기후변화가 향후 우리나라의 침엽수림에 대한 피해를 늘릴 것이라는 여타 생태학적 선행연구들의 결과와 일치하는 결과라고 할 수 있다.
- 아울러 사회 정책적 변수 중에서도 인간 행위에 의한 산림관리 관련 변수들이 존재하는데, 이들 변수들 또한 산림관리의 편의성을 높이거나 목재자원이용 실현 가능성을 높이는 경우 침엽수림 비중이 높아지는 것으로 나타났다. 즉, 산림 단위면적당 임도연장이 길고, 사유림 및 시업지 비율이 높아 산림의 자원으로서의 이용 및 관리가 활발하게 이루어지는 여건이 조성될수록 침엽수림과 혼효림의 비중이 높아지고 활엽수림 비중이 낮아지는 것으로 나타났다. 한편 벌채재적이 커질수록 침엽수림과 혼효림 비중이 낮아지는 것으로 나타나는데, 이는 목재자원 이용을 위한 벌채의 대부분이 침엽수종을 대상으로 이루어지기 때문이라고 할 수 있다.
- 추정된 임상 모형과 기후 시나리오를 바탕으로 도출된 미래 임상별 비율변화를 살펴볼 때, 2000년대에 산림면적의 절반정도를 차지했던 침엽수림의 비중이 기후변화로 인해 상당한 정도로 축소될 것으로 예측되었다. 혼효림 비중에는 큰 변화가 없는 것으로 나타났으며, 따라서 감소된 침엽수림의 비중만큼 우리나라 산림에서 활엽수림의 비중이 크게 높아질 것이 예상된다. 기후변화에 따른 미래의 임상변화는 지역별로도 상당한 차이를 보이는 것으로 나타났는데, 현재 침엽수림의 비중이 높은 동부 산악지대나 서부 해안지대보다도 현재에도 활엽수림의 비중이 높은 내륙지역에서 침엽수림의 활엽수림으로의 대체가 더 크게 나타날 것으로 예측되었다.
후속연구
- 일단 본고가 예측한 침엽수림의 전반적 비중 감소는 침엽수의 상대적으로 높은 목재가치를 고려할 때 기후변화가 우리나라 산림자원의 시장적 가치를 감소시킬 것임을 의미한다. 그러나 현재 임상별 생태적 기능이나 경관기능 등의 가치가 충분히 파악되지 않은 상태이므로 이에 대한 추가 연구 등을 통해 기후변화가 산림분야에 미치는 경제적 영향을 종합적으로 파악하는 시도가 필요할 것이다.
- 본고가 제시하는 추정모형과 시뮬레이션 결과는 현재 관련 자료의 해상도나 정확도 에 한계가 있어 더 엄밀한 분석의 시행이 어려우나, 향후 기후변화가 산림분야에 미치는 시장적, 비시장적인 경제적 가치와 가능한 적응조치의 편익 등을 분석하는 데에도 사용 될 수 있을 것으로 보인다. 일단 본고가 예측한 침엽수림의 전반적 비중 감소는 침엽수의 상대적으로 높은 목재가치를 고려할 때 기후변화가 우리나라 산림자원의 시장적 가치를 감소시킬 것임을 의미한다.
- 즉, 기후변화는 우리나라의 지역별 임상비율 차이를 더 크게 만드는 방향으로 작용하는 것으로 나타났다. 이처럼 사회 정책적 요인을 반영한 보다 정확한 임상모형의 구축과 이를 바탕으로 한 지역별 임상변화 예측은, 지역별 이질성을 고려한 산림부문 기후변화 대응정책에 있어 의미 있는 역할을 할 것으로 기대된다.
- 2000년대에 침엽수림 비중이 높게 나타나고 있는 동부 산악지대와 서부 해안지대 보다, 내륙지역 침엽수림의 절대적인 감소면적이 매우 크게 나타남을 확인할 수 있다. 즉, 기후변화는 우리나라에서 침엽수림 비중이 현재에도 낮은 곳에 해당하는 지역의 침엽수림 면적을 더욱 줄여 지역 간 침엽수 임상 비율의 차이를 더 심화시키는 방향으로 영향을 미칠 것임을 예측할 수 있다.
- 한편 김재욱·이동근(2006)은 기후와 지형, 토양자료와 7개 군락 산림 식생 분포와의 관계를 다항로짓모형을 통해 분석함으로써 식생분포와 변수들 간의 영향관계를 좀 더 명시적으로 도출하려는 시도를 하였다. 하지만 현실에서는 한 공간 내에 여러 가지 임상이 공존하는 것과 달리, 이 연구에서는 공간적인 분석단위인 1개의 픽셀 내에서 7개 군락 중 1개만이 선택되는 식의 분석 결과를 도출하였다는 한계점이 존재하였다.
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